基于修正的RK格式的流场数值模拟方法、装置和设备制造方法及图纸

本申请涉及一种基于修正的RK格式的流场数值模拟方法、装置和设备。所述方法对经典的RK格式进行修正，以一种简单有效的双映射方法保证物理上为正的物理量数值模拟结果为正，构造保正的龙格‑库塔格式，空间格式使用WCNS格式，解决WCNS格式对包含强激波、间断等情况下无法计算的问题。本方法采用了不受空间格式影响的时间积分型保正方法，可以用于WCNS、WENO、谱差分、DG等格式的保正，解决高阶格式计算模拟极端工况或变化剧烈的问题可能导致的计算失败问题，可应用至飞行器和爆轰波流动等问题的数值模拟。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及流场数值模拟，特别是涉及一种基于修正的rk格式的流场数值模拟方法、装置和设备。

技术介绍

1、计算流体力学在航空航天等诸多领域逐渐发挥越来越重要的作用，其中网格收敛精度高于二阶的高阶精度格式可更加真实准确地刻画复杂的流动细节，实现流动的高保真模拟。近年来已经发展了许多成功的高阶格式，如加权本质无振荡格式（weightedessentially non-oscillatory scheme，weno）、加权紧致非线性格式（weightedcompactnonlinearscheme, wcns）、间断伽辽金（discontinuous galerkin，dg）格式等。尽管这些方法已经被证明可以很好地解决各种流动问题，但高阶精度格式并没有在实际工程应用中得到广泛的发展，其中最主要的原因就是鲁棒性较差。具体表现为物理上为正的物理量数值模拟结果为负，比如可压缩流动中的压力和密度、动理学方程的概率密度函数、多相流、多组分流动中的质量分数、体积分数等，导致计算程序的非正常终止。目前，飞行器和爆轰波等领域的高精度数值模拟对解决高阶精度格式的鲁棒性问题有十分迫切本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于修正的RK格式的流场数值模拟方法，其特征在于，所述方法用于对包含强激波间断的飞行器流场进行数值模拟，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于一维解变量的单侧约束，对任意，使得的可容许集定义为，所述双射G的表达式为：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述WCNS格式为用五阶WCNS格式；所述五阶WCNS格式的空间离散包括差分、通量和插值；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述插值限制器包括密度修正和压力修正；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述空间离散右端项和当前时刻的辅助...

【技术特征摘要】

1.一种基于修正的rk格式的流场数值模拟方法，其特征在于，所述方法用于对包含强激波间断的飞行器流场进行数值模拟，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于一维解变量的单侧约束，对任意，使得的可容许集定义为，所述双射g的表达式为：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述wcns格式为用五阶wcns格式；所述五阶wcns格式的空间离散包括差分、通量和插值；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述插值限制器包括密度修正和压力修正；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述空间离散右端项和当前时刻的辅助变量，采用经典的rk格式将当前时刻的辅助变量推进至下一时刻的辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚铭，张子轩，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：